Введение к работе
Актуальность темы. При производстве крупногабаритных фарфоровых электроизоляторов, высота которых достигает нескольких метров, а диаметр 1,2 м , одним из наиболее энергоемких этапов является процесс сушки. Значительная доля брака заготовок изоляторов в виде трещин приходится также на процесс сушки. Качество высушиваемого изделия, производительность сушильной камеры и удельный расход тепла на единицу продукции заєисят от выбранного режима.
Наиболее распространенной в отечественной керамической промышленности в настоящее время является сушка полуфабрикатов крупногабаритных изоляторов в условиях естественной конвекции. Температура сушильного агента изменяется преимущественно в пределах 30... 100 С. Трудность выбора режима сушки определяется большой номенклатурой типоразмеров выпускаемых изделий, а также переменной толщиной изделия из-за наличия фланцев и технологических ребер. Задача определения режима сушки может быть решена путем сочетания численного моделирования процесса сушки и экспериментальных исследований.
Цель работы. Разработать методику расчета процесса сушки заготовок крупногабаритных фарфоровых электроизоляторов с применением методов математического моделирования и персональных ЭВМ, позволяющую устанавливать режимы сушки.
Научная новизна. На основе модели тепловлагопереноса в капиллярно-пористых коллоидных телах А.В. Лыкова разработана методика численного расчета сушки крупногабаритных фарфоровых электроизоляторов, включающая определение режимов сушки и позволяющая рассчитывать поля влагосодержания и температуры внутри материала в процессе сушки. Экспериментально исследовано изменение распределения влагосодержания и температуры внутри фарфоровой массы в процессе сушки заготовок высоковольтных изоляторов. В результате экспериментальных исследований доказана возможность использования локального термодинамического равновесия для расчета потока влаги на поверхности фарфоровой массы в периоде падающей скорости сушки. Получены и обобщены данные о физических свойствах фарфоровой массы, необходимых для реализации методики численного расчета процесса сушки.
Практическая ценность. Разработанное методическое и программное обеспечение по расчету режимов сушки заготовок крупногабаритных фарфоровых злектроизоляторов способствует сокращению продолжительности процесса сушки и расхода энергоресурсов; повышению выхода годной продукции; увеличению производительности сушильных камер. Оно передано для использования на московский завод "Изолятор" им. А.Баркова.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждались на Международной конференции по сушке 2-го Международного форума по тепло- и массообмену (г.Киев, 1992 г.) и на четырех научно-технических конференциях МТУЛ (1990-1992, 1997 ГГ.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 печатные работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и деух приложений. Работа содержит 174 страницы, включая 21 рисунок, 1 таблицу и список литературы из 115 наименований. В приложениях представлены практическое руководство по расчету режимов конвективной сушки заготовок крупногабаритных фарфоровых электроизоляторов и текст программы на Паскале.